生态环境保护实用技术2024-J-40
四川省水生态环境智慧中台
申报单位
四川省环境政策研究与规划院、生态环境部环境规划院、武汉大学
推荐单位
四川省环境保护产业协会
适用范围
四川省水生态环境智慧中台可广泛应用于省市县政府的水生态环境管理工作，通过集成水生态环境空间地理信息库、水生态环境业务信息库、气象-水文-地表水水质-水生态耦合模型，实现多元数据的规范化管理；深入挖掘水生态环境数据信息价值，开展污染源精准解析及动态核算评估，实现流域地表水水质的动态管理、成因分析、污染溯源、趋势研判；平台提供覆盖监测-诊断-模拟-预报-预警-调度-控制的全过程技术支撑，为水环境管理决策提供科学、精准、高效的解决方案。
工艺路线
(一)水生态环境数据库构建。平台以流域及国省控断面汇水范围为基础控制单元，整合叠加数字地形高程DEM、土壤类型、土地利用、河湖水系等基础数据和水文、气象、水质、污染源、排污口等水生态环境数据，精准构建各类数据间的一一对应关系，为水生态环境精细化管理提供坚实的数据支撑。
(二)建立动态预测模型。基于河湖水系概化结果，平台集成SWAT分布式水文模型，以水文、气象、水质、污染源等作为SWAT模型输入参数，实现水环境质量实时模拟。
(三)结果输出与应用。通过GIS与遥感影像结合的方式，平台可以实现水环境质量模拟结果的在线展示，直观地展现污染带范围、对下游敏感目标的影响。同时，可以输出下游水质断面水质变化预测曲线、流域水质沿程变化图、断面水质日历图等多种形式的图表，多角度地展现水环境变化趋势，支撑水环境形势分析预警工作。
技术特点
(一)多目标智能管理平台：四川省水生态环境智慧中台采用创新的多目标智能管理技术，整合水质、水量、水生态等关键指标，打通“污染源——入河排污口——受纳水体——控制断面”相关数据融合链，实现水生态环境的全面监控与分析。通过智能算法优化资源配置，平台能够适应不同管理需求，提供定制化解决方案，显著提升管理效率和决策质量。
(二)精细化的水质类别监控：智慧中台针对四川省目前以Ⅱ类水质为主体的现状，对水质类别开展精细化管理，通过实时数据处理技术，对水质参数进行动态监测和趋势分析。结合先进的污染溯源算法，平台能够快速识别并定位水质异常，为及时采取有效治理措施提供科学依据。
(三)形势分析与预测决策支持：智慧中台集成机器学习和机理模型对水环境形势进行深入分析和预判。GIS技术的应用进一步增强了形势分析的可视化和直观性，使决策者能够准确把握水环境变化趋势，制定更为前瞻性的管理策略。
(四)数据融合与实时响应机制：智慧中台通过数据融合技术，将多源异构数据转化为统一格式，实现数据的高效管理和应用。实时响应机制能让智慧中台在水质变化的瞬间启动分析并快速发出预警，助力实现水环境的动态管理和即时调控。
应用效果
本技术面向各级领导、工作人员、社会公众提供不同层次、不同维度、不同载体的查询、上报、分析和决策管理应用。主要应用效果简述如下：
(一)水环境数据集中管理。实现地表水及地下水监测数据存储、数据展示、数据分析、历史数据查询、数据统计、趋势曲线、质量评价、报表输出等功能。通过内置的多种可靠性检验和实时监控方法能够辅助对海量数据自动筛检，对异常数据、缺失数据进行标识，提高数据维护的自动化水平和效率。同时，平台预留多种类型的数据接口，可支持后续新建站点的接入，并可与第三方环保信息化平台无缝集成。
(二)水环境形势整体研判。平台以监测数据为基础，分别从行政区、流域、经济片区、责任市(州)以及水功能区多维度展示分析各时段四川省水质情况。结合水质差异管控方法，识别定类因子及突出问题，预测水质变化情况和目标完成情况，并具备自动生成分析报告的功能。根据目前四川省水环境情况，对Ⅲ类或者Ⅱ类水进行分段分析，快速定位影响指标，对水质临界超标断面进行识别与分析。
(三)工程环境影响分析评估。通过平台内嵌的SWAT分布式水文模型和水功能区、水质断面、水文参数等基础信息，输入污染源排放量、排放位置、排放浓度等数据，可对污染扩散范围、下游水功能区水质、国省考断面水质进行预测，从而对环评、排污口设置论证起到辅助判断的作用。
应用案例
什邡“三水”统筹智慧管理平台、绵阳市水环境智慧管理平台。
原标题：环保新质生产力|四川省水生态环境智慧中台
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